حساب التفاضل والتكامل الأمثلة

$x v d v - (1 + v^{2}) d x = 0$

خطوة 1

أضف $(1 + v^{2}) d x$ إلى كلا المتعادلين.

$x v d v = (1 + v^{2}) d x$

خطوة 2

اضرب كلا الطرفين في $\frac{1}{x (1 + v^{2})}$ .

$\frac{1}{x (1 + v^{2})} (x v) d v = \frac{1}{x (1 + v^{2})} (1 + v^{2}) d x$

خطوة 3

بسّط.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 3.1

ألغِ العامل المشترك لـ $x$ .

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 3.1.1

أخرِج العامل $x$ من $x v$ .

$\frac{1}{x (1 + v^{2})} (x (v)) d v = \frac{1}{x (1 + v^{2})} (1 + v^{2}) d x$

خطوة 3.1.2

ألغِ العامل المشترك.

$\frac{1}{x (1 + v^{2})} (x v) d v = \frac{1}{x (1 + v^{2})} (1 + v^{2}) d x$

خطوة 3.1.3

أعِد كتابة العبارة.

$\frac{1}{1 + v^{2}} v d v = \frac{1}{x (1 + v^{2})} (1 + v^{2}) d x$

خطوة 3.2

اجمع $\frac{1}{1 + v^{2}}$ و $v$ .

$\frac{v}{1 + v^{2}} d v = \frac{1}{x (1 + v^{2})} (1 + v^{2}) d x$

خطوة 3.3

ألغِ العامل المشترك لـ $1 + v^{2}$ .

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 3.3.1

أخرِج العامل $1 + v^{2}$ من $x (1 + v^{2})$ .

$\frac{v}{1 + v^{2}} d v = \frac{1}{(1 + v^{2}) x} (1 + v^{2}) d x$

خطوة 3.3.2

ألغِ العامل المشترك.

$\frac{v}{1 + v^{2}} d v = \frac{1}{(1 + v^{2}) x} (1 + v^{2}) d x$

خطوة 3.3.3

أعِد كتابة العبارة.

$\frac{v}{1 + v^{2}} d v = \frac{1}{x} d x$

خطوة 4

أوجِد تكامل كلا الطرفين.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 4.1

عيّن التكامل في كل طرف.

$\int \frac{v}{1 + v^{2}} d v = \int \frac{1}{x} d x$

خطوة 4.2

أوجِد تكامل الطرف الأيسر.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 4.2.1

لنفترض أن $u = 1 + v^{2}$ . إذن $d u = 2 v d v$ ، لذا $\frac{1}{2} d u = v d v$ . أعِد الكتابة باستخدام $u$ و $d$ $u$ .

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 4.2.1.1

افترض أن $u = 1 + v^{2}$ . أوجِد $\frac{d u}{d v}$ .

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 4.2.1.1.1

أوجِد مشتقة $1 + v^{2}$ .

$\frac{d}{d v} [1 + v^{2}]$

خطوة 4.2.1.1.2

وفقًا لقاعدة الجمع، فإن مشتق $1 + v^{2}$ بالنسبة إلى $v$ هو $\frac{d}{d v} [1] + \frac{d}{d v} [v^{2}]$ .

$\frac{d}{d v} [1] + \frac{d}{d v} [v^{2}]$

خطوة 4.2.1.1.3

بما أن $1$ عدد ثابت بالنسبة إلى $v$ ، فإن مشتق $1$ بالنسبة إلى $v$ هو $0$ .

$0 + \frac{d}{d v} [v^{2}]$

خطوة 4.2.1.1.4

أوجِد المشتقة باستخدام قاعدة القوة التي تنص على أن $\frac{d}{d v} [v^{n}]$ هو $n v^{n - 1}$ حيث $n = 2$ .

$0 + 2 v$

خطوة 4.2.1.1.5

أضف $0$ و $2 v$ .

$2 v$

خطوة 4.2.1.2

أعِد كتابة المسألة باستخدام $u$ و $d u$ .

$\int \frac{1}{u} \cdot \frac{1}{2} d u = \int \frac{1}{x} d x$

خطوة 4.2.2

بسّط.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 4.2.2.1

اضرب $\frac{1}{u}$ في $\frac{1}{2}$ .

$\int \frac{1}{u \cdot 2} d u = \int \frac{1}{x} d x$

خطوة 4.2.2.2

انقُل $2$ إلى يسار $u$ .

$\int \frac{1}{2 u} d u = \int \frac{1}{x} d x$

خطوة 4.2.3

بما أن $\frac{1}{2}$ عدد ثابت بالنسبة إلى $u$ ، انقُل $\frac{1}{2}$ خارج التكامل.

$\frac{1}{2} \int \frac{1}{u} d u = \int \frac{1}{x} d x$

خطوة 4.2.4

تكامل $\frac{1}{u}$ بالنسبة إلى $u$ هو $\ln (| u |)$ .

$\frac{1}{2} (\ln (| u |) + C_{1}) = \int \frac{1}{x} d x$

خطوة 4.2.5

بسّط.

$\frac{1}{2} \ln (| u |) + C_{1} = \int \frac{1}{x} d x$

خطوة 4.2.6

استبدِل كافة حالات حدوث $u$ بـ $1 + v^{2}$ .

$\frac{1}{2} \ln (| 1 + v^{2} |) + C_{1} = \int \frac{1}{x} d x$

خطوة 4.3

تكامل $\frac{1}{x}$ بالنسبة إلى $x$ هو $\ln (| x |)$ .

$\frac{1}{2} \ln (| 1 + v^{2} |) + C_{1} = \ln (| x |) + C_{2}$

خطوة 4.4

جمّع ثابت التكامل في الطرف الأيمن في صورة $C$ .

$\frac{1}{2} \ln (| 1 + v^{2} |) = \ln (| x |) + C$

خطوة 5

أوجِد قيمة $v$ .

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 5.1

اضرب كلا المتعادلين في $2$ .

$2 (\frac{1}{2} \ln (| 1 + v^{2} |)) = 2 (\ln (| x |) + C)$

خطوة 5.2

بسّط كلا المتعادلين.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 5.2.1

بسّط الطرف الأيسر.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 5.2.1.1

بسّط $2 (\frac{1}{2} \ln (| 1 + v^{2} |))$ .

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 5.2.1.1.1

اجمع $\frac{1}{2}$ و $\ln (| 1 + v^{2} |)$ .

$2 \frac{\ln (| 1 + v^{2} |)}{2} = 2 (\ln (| x |) + C)$

خطوة 5.2.1.1.2

ألغِ العامل المشترك لـ $2$ .

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 5.2.1.1.2.1

ألغِ العامل المشترك.

$2 \frac{\ln (| 1 + v^{2} |)}{2} = 2 (\ln (| x |) + C)$

خطوة 5.2.1.1.2.2

أعِد كتابة العبارة.

$\ln (| 1 + v^{2} |) = 2 (\ln (| x |) + C)$

خطوة 5.2.2

بسّط الطرف الأيمن.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 5.2.2.1

طبّق خاصية التوزيع.

$\ln (| 1 + v^{2} |) = 2 \ln (| x |) + 2 C$

خطوة 5.3

انقُل كل الحدود التي تحتوي على لوغاريتم إلى المتعادل الأيسر.

$\ln (| 1 + v^{2} |) - 2 \ln (| x |) = 2 C$

خطوة 5.4

بسّط الطرف الأيسر.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 5.4.1

بسّط $\ln (| 1 + v^{2} |) - 2 \ln (| x |)$ .

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 5.4.1.1

بسّط كل حد.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 5.4.1.1.1

بسّط $- 2 \ln (| x |)$ بنقل $2$ داخل اللوغاريتم.

$\ln (| 1 + v^{2} |) - \ln ({| x |}^{2}) = 2 C$

خطوة 5.4.1.1.2

احذِف القيمة المطلقة في ${| x |}^{2}$ لأن الأُسس ذات القوى الزوجية دائمًا ما تكون موجبة.

$\ln (| 1 + v^{2} |) - \ln (x^{2}) = 2 C$

خطوة 5.4.1.2

استخدِم خاصية القسمة في اللوغاريتمات، $\log_{b} (x) - \log_{b} (y) = \log_{b} (\frac{x}{y})$ .

$\ln (\frac{| 1 + v^{2} |}{x^{2}}) = 2 C$

خطوة 5.5

لإيجاد قيمة $v$ ، أعِد كتابة المعادلة باستخدام خصائص اللوغاريتمات.

$e^{\ln (\frac{| 1 + v^{2} |}{x^{2}})} = e^{2 C}$

خطوة 5.6

أعِد كتابة $\ln (\frac{| 1 + v^{2} |}{x^{2}}) = 2 C$ بالصيغة الأُسية باستخدام تعريف اللوغاريتم. إذا كان $x$ و $b$ عددين حقيقيين موجبين وكان $b \neq 1$ ، إذن $\log_{b} (x) = y$ تكافئ $b^{y} = x$ .

$e^{2 C} = \frac{| 1 + v^{2} |}{x^{2}}$

خطوة 5.7

أوجِد قيمة $v$ .

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 5.7.1

أعِد كتابة المعادلة في صورة $\frac{| 1 + v^{2} |}{x^{2}} = e^{2 C}$ .

$\frac{| 1 + v^{2} |}{x^{2}} = e^{2 C}$

خطوة 5.7.2

اضرب كلا الطرفين في $x^{2}$ .

$\frac{| 1 + v^{2} |}{x^{2}} x^{2} = e^{2 C} x^{2}$

خطوة 5.7.3

بسّط.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 5.7.3.1

بسّط الطرف الأيسر.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 5.7.3.1.1

ألغِ العامل المشترك لـ $x^{2}$ .

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 5.7.3.1.1.1

ألغِ العامل المشترك.

$\frac{| 1 + v^{2} |}{x^{2}} x^{2} = e^{2 C} x^{2}$

خطوة 5.7.3.1.1.2

أعِد كتابة العبارة.

$| 1 + v^{2} | = e^{2 C} x^{2}$

خطوة 5.7.3.2

بسّط الطرف الأيمن.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 5.7.3.2.1

أعِد ترتيب العوامل في $e^{2 C} x^{2}$ .

$| 1 + v^{2} | = x^{2} e^{2 C}$

خطوة 5.7.4

أوجِد قيمة $v$ .

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 5.7.4.1

احذِف حد القيمة المطلقة. يؤدي ذلك إلى وجود $\pm$ على المتعادل الأيمن لأن $| x | = \pm x$ .

$1 + v^{2} = \pm x^{2} e^{2 C}$

خطوة 5.7.4.2

اطرح $1$ من كلا المتعادلين.

$v^{2} = \pm x^{2} e^{2 C} - 1$

خطوة 5.7.4.3

خُذ الجذر المحدد لكلا المتعادلين لحذف الأُس على الطرف الأيسر.

$v = \pm \sqrt{\pm x^{2} e^{2 C} - 1}$

خطوة 6

جمّع حدود الثابت معًا.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 6.1

بسّط ثابت التكامل.

$v = \pm \sqrt{\pm x^{2} C - 1}$

خطوة 6.2

اجمع الثوابت مع الزائد أو الناقص.

$v = \pm \sqrt{C x^{2} - 1}$